8.11.Нагрузки и воздействия на стали

При расчете конструкций нагрузки и воздействия принимаются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

А. Классификация и характеристика нагрузок и воздействий. По времени действия нагрузки и воздействия относятся к постоянным (когда направление, место и время их приложения можно считать не­изменными), временным длительным и кратковременным (нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут от­сутствовать) и особым.

К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся: вес постоянных частей зданий и сооружений, вес и давление грунтов, воздействие пред­варительного напряжения.

К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: вес стационарного оборудования; вес жидкостей и сыпучих материалов в емкостях; давление газов и жидкостей в резервуарах, газгольдерах и трубопроводах; нагрузка на перекрытия складов, библиотек, архивов и подобных помещений, длительные температурные технологические воздействия и т. п.

К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся: атмо­сферные - снеговые, ветровые, гололедные нагрузки и температурные климатические воздействия; нагрузки от подъемно-транспортного обо­рудования; нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и подобного легкого и воздействия, возникающие при перевозке строительных оборудования; ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; нагрузки конструкций, монтаже и перестановке оборудования и т. п.

К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки и воздействия, вызываемые неисправ­ностью или поломкой оборудования и резкими нарушениями техноло­гического процесса; воздействия просадок основания, обусловленных коренным изменением структуры грунтов (деформаций просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаивании, просадка грунтов в районах горных выработок и карстовых районах).

Б. Нормативные нагрузки. Характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, принимаемые на основе статистических дан­ных или по номинальному значению.

Постоянные нагрузки и воздействия. Нормативные значения нагру­зок от массы конструкций определяются по данным стандартов и заво­дов-изготовителей или по размерам, устанавливаемым в процессе про­ектирования на основе опыта предыдущих проектировок и справочных материалов. Нагрузка от грунтов устанавливается в зависимости от вида грунта и его плотности. Нормативные воздействия предваритель­ного напряжения конструкций устанавливают в процессе проектирова­ния.

Временные длительные нагрузки и воздействия на перекрытия складских помещений, архивов, библиотек и т. п. принимают по СНиП; вес оборудования - по стандартам, каталогам или по проектному за­данию; данные по газам, длительные температурные и другие воздей­ствия на конструкции устанавливают в зависимости от работы обору­дования и указывают в проектных заданиях.

Кратковременные нагрузки и воздействия на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и т. п., а также на пере­крытия производственных площадок устанавливают в соответствии с действующими инструктивно-нормативными документами. Нагрузки от серийного подъемно-транспортного оборудования принимают по соот­ветствующим стандартам, а для индивидуального - по данным завод­ских паспортов. Нагрузки и воздействия от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, устанав­ливают на основе опыта эксплуатации этого оборудования и приводят в проектных заданиях.

При расчете балок перекрытий, собирающих нагрузку с большой грузовой площади, а также для колонн высотных зданий нагрузку разрешается понижать в соответствии с нормативными документами.

Снеговая нагрузка.

Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяют по формуле

,

где s_о - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли.;

μ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Значения коэффициента μ зависят от очертания покрытия и приведены в нормах на проектирование.

Ветровая нагрузка устанавливается на основании данных гидрометеорологических станций о скорости ветра на высоте 10 м от поверхности земли.

Полная ветровая нагрузка w_z на высоте z над поверхностью земли определяют по фор­муле:

, (3.8)

где w₀ - нормативное значение ветровой нагрузки на высоте 10 м, зависящее от ветрового района;

k - коэф­фициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте и тип местности;

с – аэродинамический коэффициент.

Рис. Значения аэродинамических ко­эффициентов

для зданий сложной конфи­гурации

Сочетания нагрузок

Нагрузки действуют на конструкции не раздельно, а в сочетании друг с другом. Различают следующие сочетания нагрузок:

основные, состоящие из постоянных и временных длительных и кратковременных нагрузок и воздействий;

особые, состоящие из постоянных, временных длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок и воздействий.